การเคลื่อนที่ྺองหุ่นยนต์
- 1. การเคลื่อนที่ྺองหุȨȨ
การเคลื่อนที่ྺองหุȨȨโดยหลักแลวจะพิจารณาออกแบบตามวัตถุประสงคการใช และสภาพการ
ทํางานของหุนยนตเปนสําคัญ หากหุนยนตนั้นถูกใชในโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งงานสวนใหญจะเปนงานที่ทําใน
ขอบเขตจํากัด การเคลื่อนที่ྺองหุȨȨจึงไมมีความจําเปน ดังนั้นหุนยนตจึงถูกออกแบบใหมีลักษณะเปนแขน
กลชนิดติดตั้งอยูกับที่ แตหากการทํางานเปนไปในเชิงสํารวจ ตรวจการณ หรืองานที่มีขอบเขตการทํางานที่
กวาง จําเปนที่หุนยนตตองสามารถเคลื่อนที่ไปอยูในจุดตางๆได หุนยนตจะถูกออกแบบใหสามารถเคลื่อนที่ได
• การเคลื่อนที่ โลโคโมชั่น (locomotion) หมายถึงเปนการกระทําดวยกําลังเพื่อใหเกิดการเคลื่อนที่
จากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง
• ความสามารถในการเคลื่อนที่ โมบิลิตี้ (mobility) หมายถึงความสามารถของระบบขับเคลื่อนที่จะ
นําพาหุนยนตใหเคลื่อนที่ไปในพื้นผิวและสิ่งกีดขวางตางๆ
การเคลื่อนที่ྺองหุȨȨสามารถแบงเปนประเภทใหญ ไดดังนี้
• การเคลื่อนที่โดยใชลอ (wheel-drive locomotion) คือหุนยนตที่ใชลอในการเคลื่อนที่ เหมาะ
สําหรับหุนยนตทั่วไปที่ใชงานบนพื้นราบ โดยมีขอดีคือ หุนยนตจะสามารถเคลื่อนที่ไดอยางรวดเร็ว
การควบคุมงาย ดังนั้นหุนยนตสวนใหญจึงถูกสรางใหเปนหุนยนตที่เคลื่อนที่โดยใชลอ สําหรับขอจํากัด
ของการเคลื่อนที่ลักษณะนี้คือ หุนยนตไมสามารถจะไปในพื้นที่ตางระดับได การเดินทางในพื้นที่
ขรุขระไปไดอยางยากลําบาก
• การเคลื่อนที่โดยใชลอสายพาน (track-drive locomotion) คือหุนยนตที่ใชลอสายพานในการ
- 2. เคลื่อนที่ เหมาะสําหรับหุนยนตที่ใชงานในพื้นที่ขรุขระ หรือพื้นที่ที่มีความตางระดับ การควบคุม
สามารถทําไดงายเหมือนหุนยนตลอทั่วไป สวนขอจํากัดคือหุนยนตไมสามารถเคลื่อนที่ดวยความเร็ว
สูงได และอาจกอใหเกิดความเสียหายตอพื้นผิวบริเวณที่หุนยนตเคลื่อนที่ไปเนื่องจากการตะกรุยของ
ลอสายพาน
• การเคลื่อนที่โดยใชขา (legged locomotion) ) คือหุนยนตที่ใชขาในการเคลื่อนที่ โดยเลียนแบบมา
จากสิ่งมีชีวิต เชน หุนยนตเดินสี่ขา หรือหุนยนตเดินสองขา ขอดีของหุนยนตที่ใชขา คือหุนยนต
สามารถไปไดในทุกที่ ทุกสภาพพื้นผิว สามารถที่จะกาวขามผานสิ่งกีดขวางตางๆได มีความสามารถใน
การเคลื่อนที่ดีกวาลอ สวนขอจํากัดคือ การเคลื่อนที่ชา การควบคุมทําไดยากลําบากกวาการเคลื่อนที่
แบบใชลอมาก และการรักษาสมดุลเปนสิ่งที่จําเปนมากสําหรับหุนยนตประเภทนี้ โดยเฉพาะหุนยนต
ที่ใชสองขาในการเคลื่อนที่
• การเคลื่อนที่โดยการบิน (flight locomotion) คือหุนยนตที่ใชปก หรือใบพัดในการเคลื่อนที่ ขอดี
- 3. ของหุนยนตบินคือ เคลื่อนที่รวดเร็ว สามารถเขาไปในพื้นที่เสี่ยงภัยหรือเขาถึงลําบากได ซึ่งงานสวน
ใหญของหุนยนตประเภทนี้ก็คือการสํารวจ หรือการตรวจการณ ขอควรระวังของหุนยนตบิน
เนื่องจากหุนยนตบินมีระยะในการปฏิบัติงานไดคอนขางไกล การควบคุมจากระยะไกลจึงเขามามี
บทบาทอยางมาก ระบบควบคุมที่ไมดีพออาจทําใหเกิดความเสียหายตอหุนยนตได
• การเคลื่อนที่ในน้ํา (swimming locomotion) คือหุนยนตที่ใชใบพัดหรือครีบในการเคลื่อนที่ และมี
ถังอับเฉาในการควบคุมการลอยตัวของหุนยนต ซึ่งไดแกหุนยนตปลา และหุนยนตเรือดําน้ํา ซึ่งสวน
ใหญจะใชในงานสํารวจ ขอควรระวังของหุนยนตเคลื่อนที่ในน้ํา เนื่องจากการเคลื่อนที่ใตน้ําการ
ควบคุมนั้นไมสามารถใชภาพมาใชในการนําทางได การควบคุมจึงตองใชอุปกรณตรวจรูอยางอื่นมานํา
ทางแทน เชน ระบบการสะทอนกลับของคลื่นเสียง การควบคุมจึงตองมีความระมัดระวังเปนอยาง
มาก
• การเคลื่อนที่ในรูปแบบอื่น (other locomotion) คือหุนยนตที่ไมใชขาและลอในการเคลื่อนที่เชน
หุนยนตงูจะใชการรวมแรงลัพธที่เกิดจาการบิดเคลื่อนที่ไปมาในแตละขอ ขับดันใหเคลื่อนที่ไปขางหนา
ขอดีของหุนยนตประเภทนี้คือ สามารถไปไดในทุกสภาพพื้นผิว ขึ้นที่สูงได และยังมีความสามารถใน
- 4. การเขาที่แคบ จึงสามารถปฏิบัติงานไดอยางหลากหลาย และขอดีอีกอยางของหุนยนตประเภทนี้คือ
ในแตละขอตอของหุนยนตที่ประกอบกันจะเหมือนกัน ดังนั้นถามีบางขอตอที่เกิดความเสียหายขึ้น จะ
สามารถแทนดวยขอตออื่นไดทันที
การเคลื่อนที่ྺองหุȨȨ ตองคํานึงถึงวิธีการหรือรูปแบบของการเคลื่อนที่ดวยเหตุผลหลายประการ
เชน เพื่อใหเกิดการใชพลังงานในการเคลื่อนที่ต่ําสุด เพื่อใหหุนยนตมีความสามารถในการหลบหลีกสิ่งกีดขวาง
ได หรือเพื่อใหเกิดเสถียรภาพในขณะเคลื่อนที่เปนตน
การพัฒนาการเคลื่อนที่ྺองหุȨȨเลียนแบบธรรมชาติเริ่มมีบทบาทสูงขึ้น เชนการออกแบบ
หุนยนตเคลื่อนที่โดยใชสองขาเหมือนมนุษย การออกแบบหุนยนตเคลื่อนที่ใตน้ําโดยอาศัยหางและครีบที่โบก
ไปมาเหมือนปลา หรือหุนยนตที่บินไดโดยอาศัยปกที่กระพือเหมือนนก จะเห็นไดวากลไกการเคลื่อนที่ของ
ธรรมชาติลวนอาศัยกลไกการเคลื่อนที่แบบกลับไปกลับมา เนื่องจากกลามเนื้อของสิ่งมีชีวิตมีระยะยืดหดที่
จํากัด ตางจากตนกําลังในหุนยนตซึ่งสวนมากจะใชมอเตอรที่ใชการหมุนเปนหลัก การเคลื่อนที่ในลักษณะ
กลับไปกลับมา ที่หางหรือปกของสัตว จะสรางกระแสหมุนวน (vortex) ของของไหลอยางตอเนื่อง กระแส
หมุนวนนี้สรางแรงขับดันอันมหาศาลจากการโบกขยับอวัยวะเพียงเล็กนอยของสัตวไดอยางไร และทําไมจึงมี
ประสิทธิภาพสูงกวาระบบขับเคลื่อนที่มนุษยสรางขึ้น ประเด็นความเขาใจนี้ยังคงเปนปริศนาและรอให
นักวิทยาศาสตรคนควาหาคําตอบตอไป
แหลงที่มา
สมาคมวิชาการหุนยนตแหงประเทศไทย
บทความเกี่ยวกับหุนยนต : http://www.trs.or.th/index.php/article
